新冠的发病机理:新冠病毒残留在肺细胞中,并引起的肺部病理变化

   日期:2020-04-30     来源:贤集网    浏览:955    评论:0    
核心提示:2020年4月28日,陆军军医大学及南方医科大学联手合作,对死于心血管意外的COVID-19病人(鼻咽拭子样本进行的三个连续PCR检测表明SARS-CoV-2阴性)进行了死后病理学研究。
  复阳制被揭示:新冠病毒都隐藏在了肺中

       2020年4月28日,陆军军医大学及南方医科大学联手合作,卞修武,平轶方及刘新东共同通讯在Cell Research 在线发表题为“Pathological evidence for residual SARS-CoV-2 in pulmonary tissues of a ready-for-discharge patient”的研究论文,该研究对死于心血管意外的COVID-19病人(鼻咽拭子样本进行的三个连续PCR检测表明SARS-CoV-2阴性)进行了死后病理学研究。 病理检查显示,SARS-CoV-2-病毒残留在肺细胞中,并且是由病毒引起的肺部病理变化。 该研究为SARS-CoV-2的发病机理提供了新的见识,并可能有助于改善病毒遏制和疾病管理的临床指南。

  

       通过使用包括电子显微镜和IHC染色在内的综合手段,发现患者的肺中残留有SARS-CoV-2,这增加了鼻咽拭子阴性结果可能无法在肺组织中反映病毒的可能性。此外,该研究为鼻咽拭子连续3次PCR阴性的肺部病毒残留患者提供了首个病理学证据。因此,强烈建议出院患者对支气管肺泡灌洗液中的SARS-CoV-2核酸进行PCR检测,延长检疫时间,并及时对出院患者,尤其是患有基础疾病的老年患者进行后续医学检查。

       由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至目前(4月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过275万例,死亡人数达19万。

       但是很多COVID-19患者在出院中再次显示SARS-CoV-2阳性,这引起了极大的关注。另外,迫切需要了解SARS-CoV-2感染的发病机理。在这里,该研究对死于心血管意外的COVID-19病人进行了死后病理学研究。病理检查显示,SARS-CoV-2-病毒残留在肺细胞中,并且是由病毒引起的肺部病理变化。 该研究为SARS-CoV-2的发病机理提供了新的见识,并可能有助于改善病毒遏制和疾病管理的临床指南。

       一名78岁妇女因摔伤于2020年1月27日入院,该患者报告说她于1月25日接触过COVID-19患者。自1月29日起,患者出现肺炎症状。在2月2日,通过鼻咽拭子-PCR试验确认为SARS-CoV-2阳性。在2月3日,通过计算机断层扫描(CT)进行的胸部扫描显示了两个肺部都有多个斑片状阴影,表明存在肺部感染。从2月8日至10日,对鼻咽拭子样本进行的三个连续PCR检测表明SARS-CoV-2阴性。从2月11日至13日,患者的病情得到明显改善,CT检查显示吸收了肺液渗出。因此,患者准备出院。然而,在2月14日,该患者突然因心脏骤停而死亡。

  
肺组织的病理观察(图源自Cell Research )

       从鼻咽拭子检测SARS-CoV-2是阴性,但研究人员试图确定患者中是否还残留SARS-CoV-2。研究人员对该患者做了肺,肝,心脏,肠和皮肤的组织切片并进行了数字PCR,出乎意料的是,仅在肺部而不是其他组织中发现了SARS-CoV-2病毒阳性核酸。一致地,电子显微镜观察显示在纤毛标记的细支气管上皮细胞和具有层状体特征的II型肺泡上皮细胞(II AE型)中均存在清晰的冠状病毒颗粒。此外,研究人员使用抗SARS-CoV-2核衣壳的单克隆抗体进行了免疫组织化学(IHC)染色,并确认肺组织中存在SARS-CoV-2病毒。在肝,心脏,肠,皮肤和骨髓中均未检测到冠状病毒颗粒和SARS-CoV-2核衣壳。这些结果突出了出院的COVID-19患者肺中的SARS-CoV-2残留。

       肺活检标本的组织病理学检查显示主要为弥漫性肺泡损害,例如增殖性II型AE,渗出性单核细胞和巨噬细胞。为了进一步描述肺泡间隙和隔中浸润免疫细胞的细胞类型,研究人员进行了IHC染色,发现它们主要浸润CD68+ 巨噬细胞,CD20+ B细胞和CD8+ T细胞, CD4+ T和CD38+ 浆细胞几乎检测不到。

       总而言之,该研究对一名患有轻度COVID-19肺炎的老年患者进行了死后研究,并发现了由SARS-CoV-2感染引起的肺部病理变化。从组织学上,观察到患者的肺主要是弥漫性肺泡损害,包括肺泡间隔破裂,II型AE的增殖,纤维蛋白,单核细胞和巨噬细胞的渗出以及透明膜的形成。

       通过使用包括电子显微镜和IHC染色在内的综合手段,发现患者的肺中残留有SARS-CoV-2,这增加了鼻咽拭子阴性结果可能无法在肺组织中反映病毒的可能性。此外,该研究为鼻咽拭子连续3次PCR阴性的肺部病毒残留患者提供了首个病理学证据。因此,强烈建议出院患者对支气管肺泡灌洗液中的SARS-CoV-2核酸进行PCR检测,延长检疫时间,并及时对出院患者,尤其是患有基础疾病的老年患者进行后续医学检查。

       新冠肺炎患者复阳有传染性吗?

       韩国防疫部门4月22日表示,对感染新冠病毒治愈后出现“复阳”患者的样本进行实验分析后发现,他们几乎不具传染性或传染性较低。

       韩国中央防疫对策本部本部长郑银敬在当天举行的例行记者会上说,目前防疫部门收集了39名“复阳”患者的样本正在进行病毒分离培养检测,其中已经完成检测的6份样本的结果均呈阴性。她说,虽然“复阳”患者核酸检测阳性,但病毒分离培养检测为阴性,据此可以判断他们几乎没有传染性或传染性较低。

       郑银敬同时表示,韩国防疫部门将继续调查“复阳”患者出现的原因,并根据调查结果完善解除隔离的标准或方针。

       韩国防疫部门发布的数据显示,截至22日,韩国新冠确诊患者累计10694例,治愈后解除隔离患者累计8277例,其中“复阳”患者有207例。
 
       周溪/尚游/张定宇/邱洋/林树海首次揭示新冠患者血浆代谢组学及脂质组学的变化

       2020年4月20日,中科院武汉病毒所,武汉金银潭医院,华中科技大学,厦门大学等多单位合作,周溪,尚游,张定宇,邱洋,林树海作为共同通讯在National Science Review 在线发表题为“Plasma metabolomic and Lipidomic Alterations Associated with COVID-19”的研究论文,该研究对一群经历了不同症状的COVID-19患者进行了血浆靶向代谢组学和脂质组学分析。发现这些COVID-19患者的代谢物和血脂变化与疾病进程具有明显的相关性,表明COVID-19的病情发展影响了患者的全身代谢。

       特别是,TCA循环的苹果酸和尿素循环的氨基甲酸酯磷酸,分别揭示了能量代谢和肝功能障碍的改变。应当指出的是,与轻度患者相比,致命患者的氨基甲酸酯磷酸盐被显著下调。更重要的是,不仅由GMP合酶而且由CD39和CD73介导的鸟苷一磷酸(GMP)在健康志愿者和COVID-19患者之间以及轻度和致命组之间都发生了显著变化。另外,在COVID-19患者中观察到血脂异常。总体而言,已发现代谢紊乱的模式与COVID-19的进展和严重程度一致。这项工作提供了与COVID-19相关的血浆生物标志物和潜在治疗靶点的宝贵知识,以及进一步研究COVID-19发病机理的重要资源。

  

       由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至目前(4月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过275万例,病亡人数达19万。

       SARS-CoV-2的主要攻击器官是下呼吸道,有些患者发展为威胁生命的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。此外,还发现或提出了SARS-CoV-2对肝脏,肌肉,胃肠道,淋巴结和心脏的攻击。另一方面,尽管超过80%的COVID-19患者仅出现轻度症状,但已发现该症状可从轻度迅速恶化为重度症状,尤其是在缺乏适当医疗的情况下。此外,重症患者的COVID-19病亡率可能超过60%,给治疗带来很大压力。但是,几乎没有了解与COVID-19在不同症状条件下相关的生理变化。

  
COVID-19的潜在代谢组学生物标志物(图源自National Science Review )

       代谢物和脂质是人体血浆中的主要分子成分。在严重疾病期间,通常会观察到代谢和脂质异常,这被认为与生理和病理有关。此外,先前的研究表明,人类血浆中代谢组和脂质组的急剧变化是由多种疾病引起的,包括病毒感染,如埃博拉病毒病。

       在这里,该研究执行了从一组COVID-19患者中收集的血浆样品的靶向代谢组学和脂质组学分析,包括COVID-19病亡和从轻度或严重症状中恢复的幸存者。 该研究发现许多代谢物和脂质的改变,特别是与肝功能有关的改变,与疾病的进展和严重程度相吻合,这将为与COVID-19相关的血浆生物标志物以及潜在的治疗靶点提供有价值的知识,并且揭示了COVID-19的发病机理。

       具体来说,该研究发现这些COVID-19患者的代谢物和血脂变化与疾病进程具有明显的相关性,表明COVID-19的发育影响了患者的全身代谢。特别是,TCA循环的苹果酸和尿素循环的氨基甲酸酯磷酸,分别揭示了能量代谢和肝功能障碍的改变。应当指出的是,与轻度患者相比,致命患者的氨基甲酸酯磷酸盐被显著下调。

       更重要的是,不仅由GMP合酶而且由CD39和CD73介导的鸟苷一磷酸(GMP)在健康志愿者和COVID-19患者之间以及轻度和致命组之间都发生了显著变化。另外,在COVID-19患者中观察到血脂异常。总体而言,已发现代谢紊乱的模式与COVID-19的进展和严重程度一致。这项工作提供了与COVID-19相关的血浆生物标志物和潜在治疗靶点的宝贵知识,以及进一步研究COVID-19发病机理的重要资源。
 
日期: 2020-04-30
标签: 新冠 机理 新冠病毒 病毒
 
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